江苏海珐机械制造有限公司

摘要

全球航运 IMO Tier III 碳排放管控持续收紧，LNG 双燃料船舶市场需求快速扩张，船用 FGSS 燃料供气系统国产化低温增压设备存在较大缺口。江苏海珐低温泵研发团队自主开发成套 LNG 燃料供应高压泵系统，核心采用 API 610 VS6 立式多级筒袋深冷泵搭配低温高压冷端增压模块，专门适配 LNG 运输船、集装箱双燃料船、ME-GI 高压直喷发动机，有效解决 - 162℃深冷介质易汽化、低有效汽蚀余量、船舶摇摆轴系失稳、低温密封泄漏四大行业痛点，整套系统实现低液位稳定取液、25~38MPa 分级增压、整机零外漏，完全满足各大船级社设计与验证标准。

一、船用 LNG 介质与 FG 系统工况难点

LNG 常压储存温度低至 - 162℃，介质汽化压力极低，轻微热量侵入、吸入压力不足都会快速产生气相气泡，引发汽蚀、流量剧烈波动，直接影响双燃料发动机喷射稳定性与燃烧效率。同时船舶航行存在横摇、纵倾、冲击载荷，对低温转子动力学、轴承低温润滑、冷热部件收缩间隙匹配提出严苛要求。传统单台增压设备无法兼顾低液位稳定吸液与超高压输出需求，本套 FGSS 燃料供气系统采用分级架构，以 API 610 VS6 筒袋泵作为前级稳定供液单元，搭配独立高压冷端模块完成终端增压，适配各类吨位双燃料船舶供气工况。

二、API 610 VS6 深冷泵分级增压工作原理

2.1 VS6 前级深冷取液单元

整机严格遵循 API 610、ISO 13709 立式筒袋泵设计规范，加长吸入筒体并配套专用诱导轮，自研 NPSHr≤1.0m 超低汽蚀水力模型。储罐低液位工况下可持续抽取纯液态 LNG，杜绝介质闪蒸汽化，为后端高压增压单元提供无气泡稳定液相介质，适用介质温度区间 - 196℃~-110℃。

2.2 低温高压冷端增压模块

针对 ME-GI 高压直喷发动机定制开发，承接 VS6 输送的稳定液相 LNG 进行二次加压，系统终端供气压力可按项目需求做到 25~38MPa；配套独立氮气吹扫回路、低温波纹管密封、超压保护结构，全程控制介质温升，避免高压工况下 LNG 二次汽化。

2.3 全工况负荷调节性能

整套燃料供给系统支持 10%~100% 负荷无级调节，全区间稳压偏差控制在 ±1.5% 以内，可完美适配船舶怠速、巡航、满负荷、变负荷切换等多种航行工况。

三、API 610 VS6 深冷泵核心研发技术参数

注：上表为标准化研发指标，设备实际流量、扬程、压力、材质配置、试验项目，需结合主机型号、储罐参数、NPSHa 有效汽蚀余量、管路阻力、船级社规范单独核算定制。

四、四大核心深冷专项技术突破

4.1 CFD 低汽蚀水力优化技术

采用三维 CFD 流体仿真对吸入筒、诱导轮、叶轮、导叶全流道优化，消除入口低压涡流区；针对 LNG 低饱和压力特性优化全域压力分布，大幅降低设备必需汽蚀余量，从根源解决储罐低液位运行汽蚀难题。

4.2 船舶工况转子动力学校核

全工况演算湿临界转速，完整校核船舶横摇、纵倾状态下转子挠度与导轴承载荷；优化低温专用润滑回路，精准匹配冷热态材料收缩间隙，避免低温运行抱轴、轴套摩擦磨损故障。

4.3 耐深冷专用材料体系

设备过流部件全部选用低温冲击试验合格奥氏体不锈钢、低温铸钢、镍基合金材料，杜绝 - 162℃极低温环境下材料脆裂；轴封配套 API 682 标准低温波纹管集装式机械密封，耐受大幅温度波动。

4.4 船用一体化安全联锁控制系统

整机集成压力脉动监测、氮气吹扫置换、超压紧急切断、低温过热联锁停机多重保护模块，配备标准化通讯接口，可无缝对接船舶中控自动化系统，实现远程实时监控、故障提前预警、异常自动隔离保护。

五、国产化 LNG 燃料增压泵研发目标

评判一套船用 LNG FGSS 高压泵可靠性，不能仅参考额定输出压力，核心考核三大实际运行指标：

1. 储罐低液位条件下可平稳启动，无闪蒸、无流量中断；

2. 船舶变负荷航行时供气压力快速跟随，稳压波动极小；

3. 介质异常、超温、超压工况可快速切断隔离，保障船舶航行安全。

江苏海珐持续迭代深冷水力模型、低温补偿密封结构、冷热膨胀匹配方案、高压稳压控制算法，打造可完全替代进口的国产化船用 LNG 燃料增压成套装备，兼顾运行稳定性、节能性与现场运维便捷性，面向新建 LNG 运输船、集装箱双燃料船、船舶改造项目提供全套流体输送解决方案。

六、车间图片

FAQ 常见问题解答

Q1：API 610 VS6 筒袋泵能否直接将 LNG 增压至 38MPa？

A：不可以。VS6 立式筒袋泵定位为前级低温取液输送设备，核心作用是从低温储罐抽取无气泡液态 LNG，为后端设备提供稳定液相介质；ME-GI 主机所需 25~38MPa 超高压，由配套专用低温高压冷端模块完成二次增压，两套设备分级配合组成完整 FGSS 供气系统。

Q2：船用 LNG 燃料供应高压泵选型需要提供哪些资料？

A：选型必备工艺资料：船舶主机型号、额定 / 最大燃气消耗量、LNG 设计温度、储罐工作压力、现场有效汽蚀余量 NPSHa、目标供气压力、最低运行负荷、船舶摇摆冲击要求、对应船级社规范、设备冗余备用方案、中控系统通讯接口类型。

Q3：API 610 VS6 深冷泵对比卧式低温泵有哪些船用优势？

A：1. 加长筒袋吸入结构，NPSHr 性能更优异，适配船舶低位储罐；2. 立式结构占用机舱面积更小，适配狭小船舶安装空间；3. 轴系竖直布置，船舶摇摆对转子对中干扰更低；4. 低温密封依靠重力自补偿，整机泄漏控制效果更佳。

参考文献

1. 《API Standard 610 石油、重化学和天然气工业离心泵标准》

2. 《ISO13709 立式筒袋泵设计与试验规范》

3. 《FGSS 船用燃料供气系统国际通用设计规范》

4. 《IMO Tier III 船舶大气污染排放控制标准》

5. 《各大船级社低温流体设备试验验证规范》

6. 江苏海珐研发 LNG 燃料供应高压泵｜API 610 VS6 船用深冷筒袋泵 Jiangsu Haifa LNG Fuel Supply High-Pressure Pump | API 610 VS6 Cryogenic Vertical Can Pump 江苏海珐自研 API 610 VS6 立式深冷筒袋泵，配套船用 LNG FGSS 燃料供气高压系统，适配 LNG 运输船、双燃料集装箱船，超低 NPSHr，分段增压至 38MPa，通过冷热循环耐久船级验证。 Jiangsu Haifa API 610 VS6 cryogenic vertical can pump for marine LNG FGSS system, ultra low NPSHr, staged pressurization up to 38MPa for ME-GI dual fuel engine. LNG 燃料供应高压泵、API 610 VS6 深冷泵、船用 LNG 泵、双燃料发动机 FGSS 系统、ME-GI 高压供液泵、低温立式筒袋泵、cryogenic LNG pump、marine fuel gas supply pump
   

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